基于整体叶轮加工后置信息的五轴机床整体结构配置优化

介绍了一种基于整体叶轮加工后置信息的五轴机床整体结构配置优化方法.后置信息包含整体叶轮加工过程中机床各轴位移信息和进给速度信息,通过提取分析后置信息,获取整体叶轮加工过程中机床各轴加速度信息.在此基础上根据机床结构,计算整体叶轮加工过程中各轴惯性力大小.以减小最大惯性力和整体惯性力为目标,改变机床运动链顺序,对机床结构配置进行优化,以提高机床的动力学性能,为机床设计人员提供了一种新的专用机床结构配置的优化方法.     

航空发动机整体叶轮五轴数控加工机床运动学分析

针对航空发动机整体叶轮零件的五轴数控加工问题,对工程实用五轴数控加工机床的空间构型进行了系统划分,将可以用于整体叶轮加工的五坐标数控加工机床划分为双摆头结构类型,双转台结构类型和摆头转(摆)台及单摆头单摆台结构类型,并对各种构型的五轴数控加工机床的坐标变换后处理过程进行了详细的推导。最后,提出了根据待加工整体叶轮的结构特点,对最适用五轴加工机床的选择的思路,并就整体叶轮构型与五轴加工机床选择进行了定性分析。     

新型高速五轴联动叶轮加工机床大件结构设计

针对叶轮加工,重点讨论了五轴加工中心的设计机理和结构及提高机床刚度、加工速度和精度,特别是对机床的整体布局、刀库、回转台和机床床身结构进行了分析,在满足机床床身刚度的同时,尽量减轻质量,增大加工空间。通过配备光栅尺、高精度编码器实时反馈调节,使用双螺母丝杆、P2级的专用转台轴承等措施保证叶轮加工的顺利进行。     

基于UG的风动双输出送料机叶轮的设计与加工

使用风能作为动力来源设计叶轮结构。运用UG CAD模块对叶轮的结构进行参数化设计,利用软件的仿真功能对机构进行全局的运动仿真,进而调整叶片参数,使其达到功能要求。最后利用UG CAM模块在四轴联动机床加工出叶轮。     

基于Vericut的教学型五轴机床运动仿真

基于课题需求设计了一种用于实训教学的摇篮结构五轴机床,为验证机床模型间的运动关系是否正确合理,文中采用VERICUT软件构建了摇篮结构五轴数控机床仿真环境,并在此基础上进行了小叶轮模型仿真加工,从而验证了模型机构的合理性,为下一步实际制作五轴机床提供了理论支持,同时也为其它结构机床的模拟仿真提供了一定经验。     

基于UG的叶轮实体造型和数控编程技术研究

介绍了叶轮类零件产品设计与制造工艺,提出了叶轮产品造型中的曲线模型原则,对5坐标加工中的机床结构、刀轴控制、加工工艺、加工参数进行了详细的分析,并运用在实际加工中,为复杂产品的模型建立和多坐标数控编程提供了设计思路和方法.     

整体式叶轮零件五轴联动加工仿真及应用研究

整体式叶轮具有复杂的曲面特征,五轴联动加工时,数控程序的编写及正确性检测存在一定困难。首先通过分析叶轮零件的结构特点,对其加工工艺进行分析;然后基于CAM软件CATIA建立其三维模型,并完成叶轮的刀具轨迹生成,接着对刀轨文件进行后置处理,获得数控程序;最后基于VERICUT建立机床WFL M65的虚拟仿真系统,对叶轮零件进行仿真加工,检验数控程序的正确性。结果表明,通过仿真加工能够预知加工中可能存在的干涉、碰撞等危险情况,便于对工艺及数控程序进行改进与优化,保障机床使用中的安全,同时还缩短了零件的生产周期,提高了机床的加工效率。     

NJ-5HMC40五轴联动加工中心由宁江机床集团股份有限公司生产制造

NJ-5HMC40是宁江为满足现代机械制造业的要求,最新构思设计的高速、高精机床。将高刚性的模块化结构及可靠性融为一体。确保了机床获得最佳的静态和动态刚性。使机床满足了五轴联动粗、精加工的要求。 机床广泛适用于叶片、叶轮、模具工业、航空和船舶工业等各种类型的机械加工行业中的复杂曲     

开式整体叶轮五轴高速加工探索与实践

提出了在动梁龙门机床上以五轴高速方式加工开式整体叶轮的方案及流程。通过前置处理切削刀轨设计和配置后处理器处理刀位数据文件,获得加工程序。利用vericut构建虚拟机床加工仿真,验证并优化程序。最后在机床上实际加工出符合要求的叶轮,验证了该方案的可行性。在CAM技术综合应用中,解决一些特殊结构设备软件参数设置问题,为应用五轴高速方式加工复杂曲面积累了一定经验。     

基于UG的风动双输出送料机叶轮的设计与加工

风动双输出送料机能自动地按要求对物料进行递送而广泛被应用于送料场合。结合使用风能作为动力来源所设计的叶轮结构,运用UG CAD模块对叶轮的结构进行参数化设计,并利用软件的仿真功能对机构进行全局的运动仿真,进而调整叶片参数使其达到功能要求,最后利用UG CAM模块在四轴联动机床中加工出叶轮,为实现设计和优化提供理论依据和参考。     

冲击式水轮机水斗整体数控加工工艺

冲击式水轮机水斗结构复杂,型面众多,特别是在水斗内表面和根部,由于空间狭小,在走刀过程中容易发生碰撞干涉,为整体加工带来困难。传统的加工方式是采用五轴数控机床,但因价格昂贵且加工效率低,造成水斗的价格居高不下。为了降低成本和提高加工效率,提出在带有数控转台的三轴数控机床上进行整体加工,并对刀具选择、切削方式和切削参数进行分析比较,确定水斗整体加工工艺的方法。     

涡轮转子叶片对称加工用双主轴铣削机床

为了提高磁悬浮分子泵中硬铝合金整体涡轮转子叶片的加工效率,提出了一种新型的双主轴卧式铣削机床结构。通过介绍其他典型类型机床加工整体涡轮转子叶片的特点,阐述了这种新型机床加工硬铝合金整体涡轮转子叶片的特性及对称加工的实现方法。新型双主轴卧式铣削机床使硬铝合金整体涡轮转子叶片的加工效率理论上可提高近一倍,并且由于分度误差累积的减小使其加工精度相对提高。同时,与购买两台传统机床相比能够降低设备成本。     

Improvement of machinability of Waspaloy via laser-assisted machining

Waspaloy is a heat-resistant alloy primarily used in aircraft turbine engines, as forged turbine and compressor disk, which is difficult to machine at room temperature due to excessive tool wear and poor surface finish. Laser-assisted machining (LAM) offers the ability to machine such superalloys more efficiently by locally heating and softening the workpiece material prior to material removal and machining with a conventional single-point cutting tool. A transient, three-dimensional heat transfer model is used for modeling LAM of Waspaloy. The thermal model is validated by comparing the temperature predictions and the surface temperature measurements using an infrared camera. The machinability of Waspaloy under varying conditions is evaluated by examining tool wear, cutting forces, and surface finish. With increasing material removal temperature from room temperature to 300–400°C, the benefit of LAM is demonstrated by a 20% decrease in specific cutting energy, a two- to three-fold improvement in surface roughness, and a 50% increase in ceramic tool life over conventional machining.     

雕塑曲面体混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术

转轮叶片是水轮机能量转换的关键部件,也是最难加工的零件,目前多轴联动数控加工是解决该类大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。多轴联运数控加工编程则是实现其高精度的高效率加工的最重要环节。本文介绍混流式水轮叶片五轴联运数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。通过对这些技术的链接和研究,实现了大型叶片的多轴联动加工。     

(2PSR+PUU)&RP混联机床的位置及其工作空间分析

针对并联机床摆角小,难以加工复杂曲面零件的缺点,提出一种新型(2PSR+PUU)&RP混联机床的机构构型。首先运用螺旋理论以及修正的K-G公式对机构自由度进行分析计算与验证。运用闭环矢量法对机构进行运动学分析,给出该机构的位置逆解以及基于粒子群算法的正解,确定驱动块和动平台的位姿关系。在SolidWorks软件中采用动静结合法绘制出其工作空间,并利用ADAMS对其摆角进行测算,验证了机构模型的正确性以及机构运动的可实现性。研究表明,混联机床具有3T2R这5个自由度,有较大的工作空间,且其刀具摆角可达(0°~90°),通过刀具的大摆角转动和五轴联动可应用于部分汽轮机,水轮机和航空发动机的叶片和复杂曲面零件的加工。     

汽轮机叶片数控砂带磨床结构设计与分析

根据汽轮机叶片型面结构以及砂带磨削特点,对叶片磨削运动进行了分析,确定了机床的控制运动轴,讨论并选择了可行的机床结构配置方案,进行了六轴联动汽轮机叶片数控砂带磨床的整机结构设计,并借助有限元分析软件,对机床关键的基础件进行了力学性能分析和相应的结构参数优化.     

面向双刀加工的中长型叶片型面轨迹规划方法

针对中长型叶片加工出现的变形问题,基于切削力抵消的思想,提出叶片整体型面上的双刀纵切加工系统实现方案及轨迹规划方法。根据叶片型面特性和双刀对刀加工需求,建立双刀系统运动自由度分配方案;基于NURBS曲面的理论建立了叶片型面的参数化模型,建立牛鼻刀在空间姿态下加工复杂曲面的切削力计算的解析模型,在此基础上进行了双刀加工的轨迹规划。通过有限元计算对比单刀和双刀加工的变形。结果表明:优化后的路径在保证叶片整体表面质量的前提下能够有效地减小加工变形,整个叶片型面上的变形量平均减少了56.76%,为中长型叶片的高精双刀加工提供了一种实际解决思路。     

机床误差对圆弧齿线圆柱齿轮齿面误差影响规律的理论研究

机床误差是导致圆弧齿线圆柱齿轮齿面误差的主要原因,研究机床误差与齿面误差之间的关系将为机床加工参数反求、齿面误差修正等提供理论依据。基于圆弧齿线圆柱齿轮成型原理建立了齿轮机床结构模型,建立了机床坐标系体系。通过齿坯和刀盘位置误差、刀具形状误差对机床整体误差进行描述,基于啮合原理推导了理想情况下和包含机床误差的齿面方程。研究了齿轮误差曲面计算方法,采用二阶近似曲面和齿面平均误差影响系数分析不同机床误差下误差曲面,研究机床误差对齿面误差的影响规律。通过实例分析了被加工齿轮几何参数不变时和变化时,机床误差对圆弧齿线圆柱齿轮凹齿面误差影响规律。     

加工超薄铝板零件的高效滚压成型机床设计

研制了一种可高效加工超薄铝板凹凸复合型面的滚压成型机床 ,以替代传统的模具冲压成型工艺。介绍了该机床的工作原理和结构设计方法     

Automatic NC-Data generation method for 5-axis cutting of turbine-blades by finding safe heel-angles and adaptive path-intervals

In this paper, an efficient method tor generating 5-axis cutting data for a turbine blade is presented. The interference elimination of 5-axis cutting currently is very complicated, and it takes up a lot of time. The proposed method can generate an interference-free tool path, within an allowance range. Generating the cutting data just point to the cutting process and using it to obtain NC data by calculating the feed rate, allows us to maintain the proper feed rate of the 5-axis machine. This paper includes the algorithms for: (1) CL data generation by detecting an interference-free heel angle, (2) finding the optimal tool path interval considering the cusp-height, (3) finding the adaptive feed rate values for each cutter path, and (4) the inverse kinematics depending on the structure of the 5-axis machine, for generating the NC data.